JPH0931402A - Production of carbon-based conductive paste - Google Patents
Production of carbon-based conductive pasteInfo
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- JPH0931402A JPH0931402A JP20289195A JP20289195A JPH0931402A JP H0931402 A JPH0931402 A JP H0931402A JP 20289195 A JP20289195 A JP 20289195A JP 20289195 A JP20289195 A JP 20289195A JP H0931402 A JPH0931402 A JP H0931402A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、プリント回路基
板にカーボン被膜からなる導電回路を形成するための熱
硬化型カーボン系導電ペーストの製造方法に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a thermosetting carbon-based conductive paste for forming a conductive circuit composed of a carbon coating on a printed circuit board.
【0002】[0002]
【従来の技術】導電ペーストをプリント配線基板や電子
機器の匡体形成部材内面に塗布して、熱あるいは電子線
により硬化させて被膜とし、導電回路、電磁波シール
ド、静電シールドなどの機能を有する導電被膜を形成す
る技術が知られている。このような導電ペーストには、
導電粒子として銀や銅などの金属系粉末を用いたものお
よび黒鉛やカーボンブラックなどの炭素質粉末を用いた
ものがあり、金属系粉末を用いた導電ペーストによる導
電被膜は、一般的に電気伝導性に優れ、シート抵抗値は
0.1〜1Ω/□程度であるが、銀粉末の場合には使用
環境によりマイグレーションが発生するおそれがあり、
銅粉末の場合には酸化による抵抗値の上昇変化が懸念さ
れる。2. Description of the Related Art A conductive paste is applied to the inner surface of a case forming member of a printed wiring board or an electronic device and cured by heat or an electron beam to form a film, which has a function of a conductive circuit, an electromagnetic wave shield, an electrostatic shield, etc. Techniques for forming a conductive coating are known. Such conductive paste includes
There are those that use metallic powder such as silver and copper as conductive particles and those that use carbonaceous powder such as graphite and carbon black.A conductive coating made of conductive paste using metallic powder is generally an electrically conductive material. The sheet resistance is about 0.1 to 1 Ω / □, but in the case of silver powder, migration may occur depending on the use environment,
In the case of copper powder, there is concern that the resistance value may change due to oxidation.
【0003】一方、炭素質粉末を導電粒子としたカーボ
ン系導電ペーストは、黒鉛やカーボンブラックなどの炭
素質粉末をそれぞれ単体で使用し、あるいはそれらを併
用して、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、アルキド樹脂
などの硬化型樹脂からなるバインダーおよび分散剤と共
に、セロソルブやカルビトール系の有機溶剤中に混練、
分散させたものである。分散剤としては、エチルセルロ
ース、ニトロセルロース、ヒドロキシセルロース、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルアセテートなどの熱可塑
性の天然あるいは合成高分子材料が用いられるほか、シ
ラン系、チタネート系、アルミン系のカップリング剤
や、ノニオン系界面活性剤を添加して分散性を改善する
手法が知られている。このカーボン系導電ペーストを、
紙フェノールやガラスエポキシなどのプリント配線基板
にスクリーン印刷法で印刷し、硬化処理を施したカーボ
ン被膜は、プリント回路基板のキー接点やスライドスイ
ッチなどに使用されている。これらの用途は、含有する
黒鉛の摺動特性を利用したものである。On the other hand, the carbon-based conductive paste using carbonaceous powder as conductive particles uses phenolic resin, epoxy resin, alkyd resin by using carbonaceous powder such as graphite and carbon black alone or in combination. Kneading in a cellosolve or carbitol-based organic solvent together with a binder and a dispersant consisting of a curable resin such as
It is dispersed. As the dispersant, thermoplastic natural or synthetic polymer materials such as ethyl cellulose, nitrocellulose, hydroxycellulose, polyvinyl butyral, and polyvinyl acetate are used, as well as silane-based, titanate-based, and aluminum-based coupling agents, and nonionic A method of adding a surfactant to improve dispersibility is known. This carbon-based conductive paste,
A carbon film printed on a printed wiring board such as paper phenol or glass epoxy by a screen printing method and subjected to a curing treatment is used for a key contact or a slide switch of a printed circuit board. These applications utilize the sliding characteristics of the contained graphite.
【0004】プリント配線基板上にスクリーン印刷法に
よって形成したカーボン被膜の厚さ(膜厚)は平均約2
0μmであり、被膜の電気伝導度を表すシート抵抗値は
20〜50Ω/□、すなわち比抵抗値が0.04〜0.1
Ω・cm程度であり、前述の金属系粉末による被膜に比
べて電気伝導度は劣るが、カーボン系導電粒子の特性か
ら、導電粒子を銀にした場合に発生するマイグレーショ
ンや、銅にした場合に発生する酸化による抵抗値の上昇
変化などの懸念が無く、安定した導電特性を示す。この
ため、カーボン系導電ペーストによる導電被膜の抵抗値
を低くする方法は以前から検討されており、例えば特開
昭60−30102号公報には導電粒子として膨張黒鉛
を使用する方法が開示されている。また、特開昭54−
36343号公報には高導電性のカーボンブラックを用
いる方法が開示されている。The carbon coating formed on the printed wiring board by screen printing has an average thickness (film thickness) of about 2
0 μm, the sheet resistance representing the electric conductivity of the film is 20 to 50 Ω / □, that is, the specific resistance is 0.04 to 0.1.
Ω · cm, which is inferior in electric conductivity to the above-mentioned coating made of metal-based powder, but due to the characteristics of carbon-based conductive particles, migration that occurs when the conductive particles are silver, or when copper is used. Stable conductivity characteristics are shown without concern about increase in resistance due to oxidation. For this reason, methods for lowering the resistance value of the conductive coating made of a carbon-based conductive paste have been studied for some time. For example, JP-A-60-30102 discloses a method of using expanded graphite as conductive particles. . In addition, JP-A-54-
Japanese Patent No. 36343 discloses a method of using highly conductive carbon black.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、膨張黒
鉛は嵩密度が0.03〜0.2g/cm3と極めて低く、材料
配合や運搬など粉体の取扱いが困難である。また、塗料
(ペースト)化してスクリーン印刷に適したペースト粘
度にするためには極めて多くの溶媒が必要である。ここ
で溶媒としてはセロソルブまたはカルビトール系の有機
溶剤が主として用いられている。このように溶媒を多量
に用いたペーストでプリント配線基板にスクリーン印刷
を行なった場合、塗膜は表面が粗く、熱硬化させたカー
ボン被膜は粉落ちを生じる。粉落ちとは被膜表面から粒
子の一部が剥がれ落ちることであり、絶縁部の間で不要
な導通を生ずるおそれがある。さらに、スクリーン印刷
後の印刷パターンでは、所望のパターンの端部で滲みが
発生し、回路形成のための実用的なカーボン被膜を形成
することが困難である。加えて、膨張黒鉛の製造過程に
おいて強酸を用いるために、残留した酸がプリント配線
基板上の銅箔を侵すおそれがあり、これを防止するため
に、膨張黒鉛単体を塗料化する前に高温で熱処理を施す
必要がある。However, expanded graphite has a very low bulk density of 0.03 to 0.2 g / cm 3, and it is difficult to handle the powder such as material blending and transportation. In addition, an extremely large amount of solvent is required in order to form a paint (paste) and obtain a paste viscosity suitable for screen printing. Here, as the solvent, a cellosolve- or carbitol-based organic solvent is mainly used. When screen printing is performed on a printed wiring board with a paste containing a large amount of a solvent as described above, the coating film has a rough surface, and the thermally cured carbon coating film falls off. The powder falling means that a part of the particles peels off from the surface of the coating film, which may cause unnecessary conduction between the insulating parts. Furthermore, in the printed pattern after screen printing, bleeding occurs at the end of the desired pattern, making it difficult to form a practical carbon coating for circuit formation. In addition, since a strong acid is used in the process of manufacturing expanded graphite, residual acid may attack the copper foil on the printed wiring board. It is necessary to apply heat treatment.
【0006】一方、比表面積が大きいカーボンブラック
は、高導電性を示すことが知られているが、そのような
カーボンブラックは、一般的にバインダーである硬化型
樹脂との結着力が低く、硬化させると被膜にクラックを
生ずる。その結果、導電被膜の電気抵抗値は高くなる。
さらに、スクリーン印刷に適したペースト粘度に調整す
るためには過剰の溶媒を必要とするため、ペースト中の
実際の有効固形分含量が低く、得られる被膜の膜厚が小
さくなって配線部の電気抵抗値が高くなる。この対策と
して、バインダーとしての熱硬化型樹脂に対する導電粒
子の割合を増加することが考えられるが、その結果とし
て、抵抗値の低下は若干認められるが、相対的にバイン
ダーの量が不足するために、プリント配線基板に対する
被膜の密着力の低下や、実装工程を考慮したハンダ処理
時の熱膨張変化による被膜のクラックの発生などの問題
が生じる。On the other hand, although carbon black having a large specific surface area is known to exhibit high conductivity, such carbon black generally has a low binding force with a curable resin which is a binder and is hardened. If this is done, cracks will occur in the coating. As a result, the electric resistance value of the conductive coating increases.
Furthermore, since an excessive amount of solvent is required to adjust the paste viscosity suitable for screen printing, the actual effective solid content in the paste is low, and the film thickness of the resulting coating is small, which reduces the electrical conductivity of the wiring part. The resistance value becomes high. As a countermeasure against this, it is possible to increase the ratio of the conductive particles to the thermosetting resin as the binder. As a result, a slight decrease in the resistance value is recognized, but the binder amount is relatively insufficient. There are problems such as a decrease in the adhesion of the coating film to the printed wiring board and the occurrence of cracks in the coating film due to changes in thermal expansion during soldering considering the mounting process.
【0007】この発明は、上述のように炭素質粉末の安
定性を生かして、電気伝導性を向上させたカーボン被膜
を得ることができるカーボン系導電ペーストの製造方法
を提供することを目的としている。An object of the present invention is to provide a method for producing a carbon-based conductive paste, which makes it possible to obtain a carbon coating film having improved electric conductivity by utilizing the stability of carbonaceous powder as described above. .
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記のような問題点に鑑
み、本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、この発明を
完成したものである。すなわち、この発明は、有機溶剤
に溶解したレゾール型フェノール樹脂中に、カーボンブ
ラックと平均粒子径が10〜20μmの天然リン片状黒
鉛とからなる炭素質粉末を、ポリビニルブチラールおよ
びチタネート系カップリング剤と共に混練、分散させる
カーボン系導電ペーストの製造方法において、ジブチル
フタレート(以下「DBP」という)吸油量が100g
あたり115〜170ccであるカーボンブラックを使
用することを特徴とするカーボン系導電ペーストの製造
方法を提供することにある。さらに、上記製造方法にお
いて、(a)前記レゾール型フェノール樹脂の重量平均
分子量は1100〜1530であり、(b)前記炭素質
粉末の天然リン片状黒鉛とカーボンブラックの配合量は
重量比で50:50〜70:30であり、(c)前記炭
素質粉末と前記レゾール型フェノール樹脂の有効固形分
の配合量は重量比で50:50〜60:40であり、
(d)前記ポリビニルブチラールを前記炭素質粉末10
0重量部に対して2〜6重量部添加し、さらに(e)前
記チタネート系カップリング剤を前記カーボンブラック
100重量部に対して8〜12重量部添加することを特
徴とするカーボン系導電ペーストの製造方法を提供する
ものである。In view of the above problems, the present inventors have completed this invention as a result of intensive research. That is, the present invention relates to a polyvinyl butyral and a titanate coupling agent in which a carbonaceous powder composed of carbon black and natural scaly graphite having an average particle size of 10 to 20 μm is added to a resol type phenol resin dissolved in an organic solvent. In the method for producing a carbon-based conductive paste, which is kneaded and dispersed together, a dibutyl phthalate (hereinafter referred to as “DBP”) oil absorption is 100 g.
The purpose of the present invention is to provide a method for producing a carbon-based conductive paste, which is characterized by using 115 to 170 cc of carbon black. Further, in the above-mentioned production method, (a) the weight average molecular weight of the resol-type phenol resin is 1100 to 1530, and (b) the blending amount of the natural scaly graphite and carbon black of the carbonaceous powder is 50 by weight. : 50 to 70:30, and (c) the blending amount of the effective solid content of the carbonaceous powder and the resol-type phenol resin is 50:50 to 60:40 by weight.
(D) The polyvinyl butyral is used as the carbonaceous powder 10
2 to 6 parts by weight with respect to 0 parts by weight, and (e) 8 to 12 parts by weight of the titanate coupling agent is added to 100 parts by weight of the carbon black. The present invention provides a method for manufacturing the same.
【0009】この発明は、カーボンブラックの比表面積
および構造状態(ストラクチャー)を示唆する物性であ
るDBP吸油量が、100gあたり115〜170cc
のカーボンブラックと、電気伝導性が良好な天然リン片
状黒鉛とを、所定の配合割合で、特定分子量のレゾール
型フェノール樹脂中に、分散剤のポリビニルブチラー
ル、チタネート系カップリング剤および有機溶剤と共に
混練して分散させることによりペースト化するカーボン
系導電ペーストの製造方法である。この発明の製造方法
により調製したペーストにより形成したカーボン被膜の
電気伝導性は良好であり、シート抵抗値で表すと従来の
カーボン系導電ペーストから得られる被膜に比べて1/
4〜1/3程度であり、10Ω/□以下の値を示す。In the present invention, the DBP oil absorption, which is a physical property suggesting the specific surface area and the structural state of carbon black, is 115 to 170 cc per 100 g.
Carbon black and natural flake graphite having good electric conductivity, in a predetermined mixing ratio, in a specific molecular weight resol type phenol resin, together with polyvinyl butyral as a dispersant, a titanate coupling agent and an organic solvent. This is a method for producing a carbon-based conductive paste that is made into a paste by kneading and dispersing. The electrical conductivity of the carbon coating formed by the paste prepared by the manufacturing method of the present invention is good, and when expressed in terms of sheet resistance value, it is 1 / 100th that of the coating obtained from the conventional carbon-based conductive paste.
It is about 4 to 1/3 and shows a value of 10Ω / □ or less.
【0010】この発明に用いるカーボンブラックのDB
P吸油量は100gあたり115〜170ccであり、
好ましくは、129〜155ccである。DBP吸油量
が100gあたり170ccを越えるカーボンブラック
を用いると、前述のようにペースト中に50重量%以上
の有機溶剤を必要とする。このようなペーストにより形
成した塗膜は、印刷後の熱硬化過程において有機溶剤の
急激な蒸発が起こると共に、カーボンブラックの比表面
積が極めて大きいために熱硬化型バインダーによる十分
な被覆が行われないことにより結着力が低下し、被膜に
クラックを生ずる。その結果、被膜の電気抵抗値が上昇
し、さらに被膜とプリント配線基板との密着性が低下す
る。一方、DBP吸油量が100gあたり115cc未
満のカーボンブラックでは、ストラクチャーの発達が未
熟であるために、被膜中の電気導通のための接触点の数
が不十分となり接触抵抗が高くなり、電気伝導性の良好
なものを得ることができない。DB of carbon black used in the present invention
The P oil absorption is 115 to 170 cc per 100 g,
It is preferably 129 to 155 cc. When carbon black having a DBP oil absorption of more than 170 cc per 100 g is used, 50% by weight or more of an organic solvent is required in the paste as described above. The coating film formed by such a paste does not undergo sufficient evaporation with the thermosetting binder because the organic solvent rapidly evaporates in the thermosetting process after printing and the specific surface area of carbon black is extremely large. As a result, the binding force is reduced and the coating film is cracked. As a result, the electric resistance value of the film increases, and the adhesion between the film and the printed wiring board decreases. On the other hand, in the case of carbon black having a DBP oil absorption of less than 115 cc per 100 g, the number of contact points for electrical conduction in the coating is insufficient due to insufficient structure development, resulting in high contact resistance and electrical conductivity. Can't get a good one.
【0011】さらに、スクリーンマスクの目詰まりを防
ぐという観点から、他方の導電粒子である黒鉛の最大粒
子径は100μm以下にすることが一般的である。この
発明において用いる黒鉛の平均粒子径は10〜20μ
m、好ましくは12〜18μm、特に好ましくは14〜
16μmである。粒子径が10μm未満では粒子が細か
過ぎて接触抵抗が高くなり、電気抵抗値が上昇する。逆
に、粒子径が20μmより大きい場合は粒子が粗過ぎ、
形成した被膜の表面が粗くなる。表面の粗度が大きい被
膜では粉落ちが起こり易く、絶縁部間で不要な導通を生
ずるおそれがあり、問題となる。Further, from the viewpoint of preventing clogging of the screen mask, it is general that the maximum particle size of graphite, which is the other conductive particle, is 100 μm or less. The average particle size of graphite used in the present invention is 10 to 20 μm.
m, preferably 12 to 18 μm, particularly preferably 14 to
16 μm. If the particle size is less than 10 μm, the particles are too fine and the contact resistance increases, and the electric resistance value increases. On the contrary, when the particle size is larger than 20 μm, the particles are too coarse,
The surface of the formed film becomes rough. A coating having a large surface roughness is likely to cause powder drop, which may cause unnecessary conduction between insulating portions, which is a problem.
【0012】レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子
量も、得られる被膜の電気伝導度を左右する因子であ
る。この発明の方法に用いるレゾール型フェノール樹脂
の重量平均分子量は1100〜1530であり、分子量
が大きいほど好ましい。重量平均分子量が1100未満
では、フェノール樹脂と導電粒子との濡れ性が高いため
に樹脂が導電粒子を被覆し、被膜化したときに導電粒子
間に絶縁性の樹脂が介在する形態となり、被膜の電気抵
抗値が高くなる。さらに塗膜熱硬化時の収縮応力が大き
いために、形成された被膜の基板に対する密着性が低下
し、かつ、プリント回路基板への実装工程を考慮したハ
ンダ処理等の高温雰囲気に接した場合、被膜の抵抗値変
化が大きくなる。重量平均分子量が1530を越える樹
脂は、現状においては一般的に入手不可能であるため、
これを上限とした。The weight average molecular weight of the resol type phenolic resin is also a factor that affects the electric conductivity of the obtained coating film. The weight average molecular weight of the resol-type phenol resin used in the method of the present invention is 1100 to 1530, and the larger the molecular weight, the more preferable. When the weight average molecular weight is less than 1100, the phenol resin and the conductive particles have high wettability, so that the resin coats the conductive particles, and when the resin is formed into a film, the insulating resin intervenes between the conductive particles. The electric resistance value becomes high. Furthermore, since the shrinkage stress during heat curing of the coating film is large, the adhesion of the formed coating film to the substrate is reduced, and when exposed to a high temperature atmosphere such as soldering considering the mounting process on the printed circuit board, The change in resistance of the coating becomes large. Resins having a weight average molecular weight of more than 1530 are generally not available at present,
This was the upper limit.
【0013】炭素質粉末の、天然リン片状黒鉛と特定の
DBP吸油量を示すカーボンブラックの配合量は、重量
比で50:50〜70:30、好ましくは55:45〜
65:35、特に好ましくは58:42〜62:38で
ある。カーボンブラックの粒子径は天然リン片状黒鉛の
1/1000〜1/100程度であり、カーボン被膜中で
はカーボンブラックが天然リン片状黒鉛の隙間を埋める
ように充填され、電気伝導性を向上させる作用をする。
ここで炭素質粉末中のカーボンブラックの比率が50重
量%を越えると、微細な導電粒子が多い状態となり、接
触抵抗が増加して、形成した被膜の電気伝導度が低下す
る。また、30重量%未満の場合も、黒鉛粒子の隙間を
カーボンブラックで十分に埋めることができないため
に、導電粒子相互の接触状態が不十分となり電気伝導度
が低下する。The carbonaceous powder contains natural scaly graphite and carbon black having a specific DBP oil absorption in an amount of 50:50 to 70:30, preferably 55:45.
65:35, particularly preferably 58:42 to 62:38. The particle size of carbon black is about 1/1000 to 1/100 of that of natural scaly graphite, and carbon black is filled in the carbon coating so as to fill the gaps of natural scaly graphite to improve electrical conductivity. To work.
Here, if the ratio of carbon black in the carbonaceous powder exceeds 50% by weight, the amount of fine conductive particles becomes large, the contact resistance increases, and the electric conductivity of the formed coating film decreases. Also, if it is less than 30% by weight, the gap between the graphite particles cannot be sufficiently filled with carbon black, so that the contact state between the conductive particles becomes insufficient and the electric conductivity is lowered.
【0014】レゾール型フェノール樹脂は、ペースト化
の有機溶剤と同種のセロソルブやカルビトール系有機溶
剤中に前述の特定な重量平均分子量のレゾール型フェノ
ール樹脂を溶解した液状で取り扱う。このため、正確な
量のフェノール樹脂を配合するためには、液中の実際の
フェノール樹脂の固形分、すなわち「有効固形分」で表
すことが必要になる。この発明においては、炭素質粉末
とレゾール型フェノール樹脂の有効固形分との配合量を
重量比で50:50〜60:40、好ましくは55:4
5〜60:40、特に好ましくは57:43〜60:4
0とする。フェノール樹脂の有効固形分の配合量が、炭
素質粉末に対して50重量%を越えると、導電粒子の炭
素質粉末を被覆する樹脂量が多くなる。フェノール樹脂
は絶縁体であるから、被膜化すると導電粒子間の電気伝
導性が低下し、電気抵抗値が高くなる。一方、フェノー
ル樹脂の配合量が40重量%未満の場合には、導電粒子
相互の結着力が低下して、導電粒子の接触状態が不十分
となり、良好な電気伝導性のものが得られない。さら
に、プリント配線基板に対するカーボン被膜の密着性が
悪くなる。The resole-type phenol resin is handled in a liquid form in which the above-mentioned resole-type phenol resin having a specific weight average molecular weight is dissolved in a cellosolve or carbitol-type organic solvent of the same type as the pasting organic solvent. Therefore, in order to mix an accurate amount of the phenol resin, it is necessary to express the solid content of the actual phenol resin in the liquid, that is, the “effective solid content”. In the present invention, the blending amount of the carbonaceous powder and the effective solid content of the resol type phenol resin is 50:50 to 60:40, preferably 55: 4 by weight ratio.
5 to 60:40, particularly preferably 57:43 to 60: 4
Set to 0. When the blending amount of the effective solid content of the phenol resin exceeds 50% by weight with respect to the carbonaceous powder, the amount of resin coating the carbonaceous powder of the conductive particles increases. Since the phenol resin is an insulator, the electric conductivity between the conductive particles is lowered and the electric resistance value is increased when it is formed into a film. On the other hand, when the blending amount of the phenol resin is less than 40% by weight, the binding force between the conductive particles is reduced, the contact state of the conductive particles becomes insufficient, and good electrical conductivity cannot be obtained. Furthermore, the adhesion of the carbon coating to the printed wiring board deteriorates.
【0015】上述の導電粒子、フェノール樹脂などの仕
様およびそれらの配合量が同一であっても、ペースト中
の導電粒子の分散状態によって、被膜の電気伝導度は変
化する。すなわち、導電粒子が凝集した状態のペースト
と、分散した状態のペーストとを、それぞれ被膜化した
場合について比較すると、導電粒子が凝集したペースト
による被膜の方が抵抗値は高く、また実装工程を考慮し
た熱履歴による抵抗値の変化が大きくなる。従って、塗
料(ペースト)中の導電粒子の分散状態が良いほど被膜
の抵抗値が低く、好適である。Even if the specifications of the above-mentioned conductive particles, phenol resin, etc. and the mixing amounts thereof are the same, the electric conductivity of the coating film changes depending on the dispersed state of the conductive particles in the paste. That is, when comparing the paste in the state in which the conductive particles are agglomerated and the paste in the dispersed state, respectively, the coating film made of the paste in which the conductive particles are agglomerated has a higher resistance value, and the mounting process is also taken into consideration. The change in resistance value due to the heat history is large. Therefore, the better the dispersed state of the conductive particles in the coating material (paste), the lower the resistance value of the coating film, which is preferable.
【0016】本発明においては、カーボン系導電ペース
トの分散剤であるポリビニルブチラールの配合量を、炭
素質粉末100重量部に対して2〜6重量部とすること
を特徴とする。分散剤の量が2重量部未満では良好な分
散状態が得られず、一方、6重量部を越えても、分散状
態がそれ以上良好になるわけではなく、また、絶縁体成
分が増加することによる抵抗値の上昇を招くので本発明
の目的を達し得ない。The present invention is characterized in that the amount of polyvinyl butyral, which is a dispersant for the carbon-based conductive paste, is 2 to 6 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carbonaceous powder. If the amount of the dispersant is less than 2 parts by weight, a good dispersed state cannot be obtained. On the other hand, if the amount of the dispersant exceeds 6 parts by weight, the dispersed state does not improve further, and the insulating component increases. Therefore, the object of the present invention cannot be achieved because the resistance value is increased.
【0017】また、本発明におけるチタネート系カップ
リング剤は、前記特定のDBP吸油量のカーボンブラッ
ク100重量部に対して8〜12重量部添加することを
特徴とする。8重量部未満では良好な分散性が達成され
ず、また、12重量部を越えると分散性に変化が認めら
れなくなると共に、被膜の基板に対する密着性が極端に
低下する。チタネート系カップリング剤は熱変性により
チタンと炭素の化合物を生成して固化するが、カップリ
ング剤の沸点はいずれも200℃を越えており、カーボ
ン被膜化のための150℃程度の温度では限られた量し
か熱変性されない。そのため、カップリング剤の添加量
を多くすると、被膜中にカップリング剤が液状態で残存
して、プリント配線基板に対するカーボン被膜の密着性
が低下する。Further, the titanate coupling agent in the present invention is characterized by being added in an amount of 8 to 12 parts by weight with respect to 100 parts by weight of carbon black having the specific DBP oil absorption. When it is less than 8 parts by weight, good dispersibility cannot be achieved, and when it exceeds 12 parts by weight, no change in dispersibility is observed and the adhesion of the coating film to the substrate is extremely lowered. The titanate coupling agent forms a compound of titanium and carbon by heat denaturation and solidifies, but the boiling point of each coupling agent exceeds 200 ° C, and the temperature is limited to about 150 ° C for carbon coating. Only the amount given is heat denatured. Therefore, when the amount of the coupling agent added is increased, the coupling agent remains in a liquid state in the coating film, and the adhesion of the carbon coating film to the printed wiring board decreases.
【0018】[0018]
【発明の実施の形態】有機溶剤に溶解したレゾール型フ
ェノール樹脂中に、ジブチルフタレート吸油量が115
〜170ccのカーボンブラックと平均粒子径が10〜
20μmの天然リン片状黒鉛とからなる炭素質粉末を、
分散剤のポリビニルブチラールおよびおよびチタネート
系カップリング剤と共に混練、分散させることにより、
安定性と電気伝導性に優れたカーボン被膜を形成し得る
カーボン系導電ペーストを製造する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In a resole-type phenol resin dissolved in an organic solvent, dibutyl phthalate oil absorption is 115
~ 170 cc of carbon black and average particle size of 10
Carbonaceous powder consisting of 20 μm of natural flake graphite
By kneading and dispersing with a polyvinyl butyral dispersant and a titanate coupling agent,
A carbon-based conductive paste capable of forming a carbon coating having excellent stability and electric conductivity is manufactured.
【0019】[0019]
【実施例】次に実施例を示し、本発明をさらに詳しく説
明する。 <実施例1>(実施試料1〜4、比較試料1〜3) カーボンブラックのDBP吸油量の依存性 (ペーストの調整)平均粒子径が16μm(粒子径範囲
2〜85μm)の天然リン片状黒鉛(商品名:BF−1
6A、中越黒鉛(株)製)とカーボンブラックおよびレゾ
ール型フェノール樹脂に、分散剤としてポリビニルブチ
ラール(商品名:エスレック BH−S、積水化学(株)
製)とチタネート系カップリング剤(商品名:プレンア
クトKR9SA、味の素(株)製)を以下の配合割合で秤
量し、有機溶剤のブチルセロソルブを適宜加えてライカ
イ機で混合した後、3本ロールミルで混練した。最後
に、ブチルセロソルブを添加してペーストの粘度を調整
し、カーボン系導電ペーストを作製した。なお上記のレ
ゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量は1460で
ある。 配 合 成 分 重量部 黒 鉛 60 カーボンブラック 40 レゾール型フェノール樹脂(固形分として) 67 ポリビニルブチラール樹脂 4 チタネート系カップリング剤 4 ブチルセロソルブ 適 宜 (カーボン被膜の作製)上記のカーボン系導電ペースト
を、ステンレス鋼ワイヤからなり、乳剤厚さが20μm
の200メッシュスクリーンマスクを用いて、紙フェノ
ール製のプリント配線基板上に幅1mm、長さ10mm
の配線パターンをスクリーン印刷し、150℃で15分
間の熱硬化処理を施してカーボン被膜を形成した。 (試料の評価)上記のようにして得た被膜の電気抵抗値
をデジタルマルチメーターで測定し、被膜厚さを面粗さ
計で測定し、次式〔I〕を用いて、膜厚20μmのとき
のシート抵抗値(Ω/□)を求めた。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. <Example 1> (Examples 1 to 4 and Comparative samples 1 to 3) Dependence of carbon black on DBP oil absorption (Adjustment of paste) Natural flaky shape having an average particle size of 16 μm (particle size range of 2 to 85 μm) Graphite (Brand name: BF-1
6A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd., carbon black and resol type phenol resin, polyvinyl butyral as a dispersant (trade name: S-REC BH-S, Sekisui Chemical Co., Ltd.)
And titanate coupling agent (trade name: Plenact KR9SA, manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) were weighed in the following proportions, butyl cellosolve as an organic solvent was appropriately added, and the mixture was mixed with a likai machine, followed by kneading with a three-roll mill. did. Finally, butyl cellosolve was added to adjust the viscosity of the paste to prepare a carbon-based conductive paste. The weight average molecular weight of the above-mentioned resol type phenol resin is 1460. Component Weight part Black lead 60 Carbon black 40 Resol type phenolic resin (as solid content) 67 Polyvinyl butyral resin 4 Titanate coupling agent 4 Butyl cellosolve Suitable (Preparation of carbon coating) Made of steel wire, emulsion thickness is 20μm
1mm wide and 10mm long on a printed wiring board made of paper phenol using a 200 mesh screen mask
The wiring pattern of No. 1 was screen-printed and subjected to thermosetting treatment at 150 ° C. for 15 minutes to form a carbon film. (Evaluation of Sample) The electric resistance value of the coating film obtained as described above was measured with a digital multimeter, the film thickness was measured with a surface roughness meter, and the film thickness of 20 μm was measured using the following formula [I]. The sheet resistance value (Ω / □) at that time was determined.
【数1】 ここで、Rは配線部の抵抗値(Ω)、wは塗膜幅(m
m)、tは塗膜厚さ(μm)、およびlは塗膜の長さ
(mm)を示す。また、被膜の基板に対する密着性の評
価は、銅箔上にカーボン被膜を形成した後、260℃の
ハンダ(組成Sn−40Pb)槽中に10秒間基板を浸漬
し、放冷した後、セロテープを貼りつけてカーボン被膜
の剥れの有無を確認した。試験に用いたカーボンブラッ
ク7点の仕様と各種ペーストから得られたカーボン被膜
の特性を第1表に示す。なお、実施例は4点であり、比
較例としては3点を挙げた。[Equation 1] Here, R is the resistance value (Ω) of the wiring portion, w is the coating film width (m
m) and t are coating film thickness (μm), and 1 is coating film length (mm). Further, the adhesion of the coating film to the substrate was evaluated by forming a carbon coating film on a copper foil, immersing the substrate in a solder (composition Sn-40Pb) bath at 260 ° C. for 10 seconds, allowing to cool, and then using a cellophane tape. It was adhered and the presence or absence of peeling of the carbon coating was confirmed. Table 1 shows the specifications of 7 carbon blacks used in the test and the characteristics of the carbon coatings obtained from various pastes. The example has 4 points, and the comparative example has 3 points.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】DBP吸油量が本願発明の範囲内にある実
施試料1〜4では、シート抵抗値が10Ω/□以下の良
好な電気伝導性を有し、基板に対する密着性も良好であ
る。中でもDBP吸油量が129〜155cc/100g
のもの(試料2および3)は特に電気伝導性に優れてい
る。これに対し、DBP吸油量が低い比較試料1は、シ
ート抵抗値が30Ω/□であり、従来のカーボン系導電
ペーストによるカーボン被膜と同程度の電気伝導性であ
る。これはストラクチャーの発達が未熟なために、導電
粒子間の接触が十分でないためであると思われる。一
方、DBP吸油量が本発明の範囲を超える比較試料2お
よび3の内、DBP吸油量が210cc/100gの比較
試料2は、密着性は良好であるが、バインダーによる結
着力の低下から粒子間の接触抵抗が高くなり、良好な電
気伝導性のものは得られない。さらにDBP吸油量が高
く360cc/100gの比較試料3では密着性も低下し
て不良であった。また、ペースト化の際に溶媒のブチル
セロソルブの配合量は、ペースト中の50〜60重量%
になり、印刷後、配線パターンの縁部に滲みが見られ
た。Samples 1 to 4 having a DBP oil absorption within the range of the present invention have good electrical conductivity with a sheet resistance value of 10 Ω / □ or less and good adhesion to the substrate. Above all, DBP oil absorption is 129-155cc / 100g
(Samples 2 and 3) are particularly excellent in electrical conductivity. On the other hand, the comparative sample 1 having a low DBP oil absorption has a sheet resistance value of 30 Ω / □ and is as electrically conductive as a carbon film formed by a conventional carbon-based conductive paste. It is considered that this is because the contact between the conductive particles is not sufficient due to the immature structure development. On the other hand, among the comparative samples 2 and 3 having a DBP oil absorption exceeding the range of the present invention, the comparative sample 2 having a DBP oil absorption of 210 cc / 100 g has good adhesion, but has a decrease in binding force due to the binder and The contact resistance becomes high, and good electrical conductivity cannot be obtained. Further, the comparative sample 3 having a high DBP oil absorption amount of 360 cc / 100 g was also defective because the adhesion was lowered. In addition, the amount of butyl cellosolve as a solvent used in forming a paste is 50 to 60% by weight of the paste.
After printing, bleeding was seen at the edge of the wiring pattern.
【0022】<実施例2>(実施試料5〜7、比較試料
4、5) レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子量の依存性に
ついて検討する。なお、カーボンブラックにはDBP吸
油量が129cc/100gのものを使用した。またペー
スト化のための各材料の配合量は実施例1に準じた。試
験に用いたレゾール型フェノール樹脂5点の仕様と各種
ペーストから得られたカーボン被膜の特性を第2表に示
す。なお、ここで実施試料は3点であり、比較試料は2
点である。<Example 2> (Working Samples 5 to 7, Comparative Samples 4 and 5) The dependence of the weight average molecular weight of the resole type phenolic resin will be examined. The carbon black used had a DBP oil absorption of 129 cc / 100 g. Further, the compounding amount of each material for forming a paste was in accordance with Example 1. Table 2 shows the specifications of 5 points of resol type phenol resin used in the test and the characteristics of the carbon coatings obtained from various pastes. In addition, here, there are 3 points for the execution sample and 2 points for the comparison sample.
It is a point.
【0023】[0023]
【表2】 [Table 2]
【0024】レゾール型フェノール樹脂の重量平均分子
量が本願発明の範囲にある実施試料5〜7は、シート抵
抗値が10Ω/□以下の良好な電気伝導性を有し、基材
に対する密着性も良好である。中でも重量平均分子量が
最も高い1460のもの(試料7)は、特に電気伝導性
に優れている。これに対し、レゾール型フェノール樹脂
の重量平均分子量が低い比較試料4および5は、導電粒
子である炭素質粉末に対する樹脂の濡れ性が高く、炭素
質粉末の表面を樹脂が被覆してしまうので、良好な電気
伝導性のものが得られない。また、熱硬化時の収縮応力
が大きいためにプリント配線基板に対する被膜の密着性
が不良である。The sample Nos. 5 to 7 in which the weight average molecular weight of the resol-type phenol resin is within the range of the present invention have good electrical conductivity with a sheet resistance value of 10 Ω / □ or less and good adhesion to the substrate. Is. Among them, the one having the highest weight average molecular weight of 1460 (Sample 7) is particularly excellent in electrical conductivity. On the other hand, in Comparative Samples 4 and 5 in which the weight average molecular weight of the resol type phenolic resin is low, the wettability of the resin with respect to the carbonaceous powder as the conductive particles is high and the surface of the carbonaceous powder is covered with the resin. Good electrical conductivity cannot be obtained. Further, since the shrinkage stress during heat curing is large, the adhesion of the coating film to the printed wiring board is poor.
【0025】<実施例3>(実施試料8〜10、比較試
料6、7) 炭素質粉末の黒鉛とカーボンブラックの重量配合比率の
依存性について検討する。なお、黒鉛として平均粒子径
が16μm(粒子径範囲2〜85μm)の天然リン片状
黒鉛(商品名:BF−16A、中越黒鉛(株)製)を、カ
ーボンブラックとしてDBP吸油量が129cc/100
gのものを用いて、炭素質粉末の合計量を100重量部
とし、その他の材料の配合については実施例1と同様に
した。試験に用いた炭素粉末の配合の種類は5点であ
り、その内実施試料は3点、比較試料は2点である。こ
れらの特性を第3表に示す。<Example 3> (Examples 8 to 10 and comparative samples 6 and 7) The dependence of the carbonaceous powder on the blending ratio by weight of graphite and carbon black will be examined. As the graphite, a natural flake graphite having an average particle size of 16 μm (particle size range of 2 to 85 μm) (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.) is used, and as the carbon black, DBP oil absorption is 129 cc / 100.
The total amount of carbonaceous powder was 100 parts by weight, and the other materials were mixed in the same manner as in Example 1. The type of carbon powder used in the test was 5 points, of which 3 points were the actual samples and 2 points were the comparative samples. These characteristics are shown in Table 3.
【0026】[0026]
【表3】 [Table 3]
【0027】炭素質粉末の黒鉛とカーボンブラックの重
量配合比率が本願発明の範囲内にある実施試料8〜10
は、シート抵抗値が10Ω/□以下の良好な電気伝導性
を有し、プリント配線基板に対する密着性も良好であ
る。中でも黒鉛とカーボンブラックの重量配合比が6
0:40のもの(試料9)は特に電気伝導性に優れてい
る。これに対し、炭素質粉末中のカーボンブラックの配
合量が多い比較試料6の被膜の電気伝導性は低い。逆に
炭素質粉末中の黒鉛の配合量が多い比較試料7も電気伝
導性は低い。Samples 8 to 10 in which the weight ratio of graphite and carbon black in the carbonaceous powder is within the scope of the present invention.
Has good electrical conductivity with a sheet resistance value of 10Ω / □ or less, and has good adhesion to a printed wiring board. Above all, the weight mixing ratio of graphite and carbon black is 6
The sample of 0:40 (Sample 9) is particularly excellent in electrical conductivity. On the other hand, the electrical conductivity of the coating of Comparative Sample 6 in which the amount of carbon black contained in the carbonaceous powder is large is low. On the contrary, the comparative sample 7 in which the amount of graphite in the carbonaceous powder is large also has low electric conductivity.
【0028】<実施例4>(実施試料11〜13、比較
試料8、9) 炭素質粉末(黒鉛とカーボンブラック)に対するレゾー
ル型フェノール樹脂の有効固形分の重量配合比率の依存
性について検討する。なお、黒鉛としては平均粒子径が
16μm(粒子径範囲2〜85μm)の天然リン片状黒
鉛(商品名:BF−16A、中越黒鉛(株)製)を使用
し、カーボンブラックとしてはDBP吸油量が129cc
/100gのものを用い、またレゾール型フェノール樹
脂としては重量平均分子量が1460のものを使用し
た。上記炭素質粉末の合計量を100重量部とし、かつ
フェノール樹脂の配合量を変え、その他の材料の配合に
ついては実施例1と同様にした。試験に用いた配合の種
類は5点で、実施試料は3点、比較試料は2点である。
それらの特性を第4表に示す。<Example 4> (Examples 11 to 13 and comparative samples 8 and 9) The dependence of the weight ratio of the effective solid content of the resol type phenolic resin to the carbonaceous powder (graphite and carbon black) will be examined. In addition, as the graphite, natural flake graphite having an average particle diameter of 16 μm (particle diameter range of 2 to 85 μm) (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.) is used, and as the carbon black, a DBP oil absorption amount is used. Is 129cc
/ 100 g was used, and as the resol-type phenol resin, one having a weight average molecular weight of 1460 was used. The total amount of the carbonaceous powder was 100 parts by weight, the compounding amount of the phenol resin was changed, and the compounding of the other materials was the same as in Example 1. The type of formulation used in the test was 5 points, the execution sample was 3 points, and the comparative sample was 2 points.
Their characteristics are shown in Table 4.
【0029】[0029]
【表4】 [Table 4]
【0030】炭素質粉末に対するレゾール型フェノール
樹脂の有効固形分の重量配合比率が本願発明の範囲内に
ある実施試料11〜13は、シート抵抗値が10Ω/□
以下の良好な電気伝導性を有し、基材に対する密着性も
良好である。中でも炭素質粉末に対するフェノール樹脂
の重量配合比が60:40のもの(試料13)は、特に
電気伝導性に優れている。これに対し、炭素質粉末に比
べてフェノール樹脂の配合量が多い比較試料8は、密着
性は良好であるが、導電材である炭素質粉末の量が少な
く、シート抵抗値が高い。一方、比較試料9では、シー
ト抵抗値はそれほど高くないが、密着性がよくない。The sheet resistance values of the practical samples 11 to 13 in which the weight ratio of the effective solid content of the resol type phenolic resin to the carbonaceous powder is within the range of the present invention are 10 Ω / □.
It has the following good electrical conductivity and good adhesion to the substrate. Among them, the one having a weight compounding ratio of the phenol resin to the carbonaceous powder of 60:40 (Sample 13) is particularly excellent in electric conductivity. On the other hand, Comparative Sample 8 in which the amount of the phenolic resin is larger than that of the carbonaceous powder has good adhesion, but the amount of the carbonaceous powder as the conductive material is small and the sheet resistance value is high. On the other hand, in Comparative Sample 9, the sheet resistance value is not so high, but the adhesion is not good.
【0031】<実施例5>(実施試料14〜16、比較
試料10、11) 炭素質粉末(黒鉛とカーボンブラック)に対するポリビ
ニルブチラールの添加量の依存性について検討する。な
お、黒鉛は平均粒子径が16μm(粒子径範囲2〜85
μm)の天然リン片状黒鉛(商品名:BF−16A、中
越黒鉛(株)製)とし、カーボンブラックはDBP吸油量
が129cc/100gのものを使用した。両者を60/
40の比率で配合し、また、レゾール型フェノール樹脂
は重量平均分子量が1460のものを使用し、炭素質粉
末の合計量を100重量部とし、かつポリビニルブチラ
ールの添加量を変え、その他の材料の配合については実
施例1と同様にした。試験に用いた配合の種類は5点
で、実施試料は3点および比較試料は2点である。それ
らの特性を第5表に示す。<Example 5> (Examples 14 to 16 and comparative samples 10 and 11) The dependence of the addition amount of polyvinyl butyral on the carbonaceous powder (graphite and carbon black) will be examined. Note that graphite has an average particle size of 16 μm (particle size range of 2 to 85).
(μm) natural scaly graphite (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.), and carbon black having a DBP oil absorption of 129 cc / 100 g was used. 60 / both
The resol type phenolic resin has a weight average molecular weight of 1460, the total amount of carbonaceous powder is 100 parts by weight, and the addition amount of polyvinyl butyral is changed. The composition was the same as in Example 1. The type of formulation used in the test was 5 points, the execution sample was 3 points and the comparative sample was 2 points. Their characteristics are shown in Table 5.
【0032】[0032]
【表5】 [Table 5]
【0033】炭素質粉末に対するポリビニルブチラール
の添加量が本願発明の範囲内にある実施試料14〜16
は、シート抵抗値が10Ω/□以下の良好な電気伝導性
を有し、プリント配線基板に対する被膜の密着性もすべ
て良好である。中でもポリビニルブチラールの添加量が
4重量部の試料(試料15)は特に電気伝導性に優れて
いる。これに対し、ポリビニルブチラールを含有しない
比較試料10は、導電性炭素質粉末、特に天然リン片状
黒鉛の分散状態が不十分であり、良好な電気伝導性のも
のが得られない。一方、比較試料11は、ポリビニルブ
チラールの添加量が多過ぎるためシート抵抗値はさらに
高くなった。Practical samples 14 to 16 in which the amount of polyvinyl butyral added to the carbonaceous powder was within the range of the present invention.
Has good electrical conductivity with a sheet resistance value of 10 Ω / □ or less, and also has good adhesion of the coating film to the printed wiring board. Among them, the sample (Sample 15) in which the amount of polyvinyl butyral added was 4 parts by weight is particularly excellent in electrical conductivity. On the other hand, in the comparative sample 10 containing no polyvinyl butyral, the conductive carbonaceous powder, in particular, the natural scaly graphite is not sufficiently dispersed, and a good electrical conductivity cannot be obtained. On the other hand, in Comparative sample 11, the sheet resistance value was further increased because the amount of polyvinyl butyral added was too large.
【0034】<実施例6>(実施試料17〜19、比較
試料12、13) 炭素質粉末の内、カーボンブラックに対するチタネート
系カップリング剤の添加量の依存性について検討する。
なお、黒鉛は平均粒子径が16μm(粒子径範2〜85
μm)の天然リン片状黒鉛(商品名:BF−16A、中
越黒鉛(株)製)とし、カーボンブラックはDBP吸油量
が129cc/100gのものを使用した。両者を60/
40の比率で配合し、またレゾール型フェノール樹脂は
重量平均分子量が1460のものを使用し、炭素質粉末
の合計量を100重量部とし、かつカップリング剤の添
加量を変え、その他の材料の配合については実施例1と
同様にした。試験に用いた配合の種類は5点で、その内
実施試料は3点、比較試料は2点である。それらの特性
を第6表に示す。<Example 6> (Examples 17 to 19, Comparative Samples 12 and 13) Of carbonaceous powders, the dependence of the addition amount of the titanate coupling agent on carbon black will be examined.
Note that graphite has an average particle size of 16 μm (particle size range of 2 to 85).
(μm) natural scaly graphite (trade name: BF-16A, manufactured by Chuetsu Graphite Co., Ltd.), and carbon black having a DBP oil absorption of 129 cc / 100 g was used. 60 / both
40 parts by weight, and the resol type phenol resin has a weight average molecular weight of 1460, the total amount of carbonaceous powder is 100 parts by weight, and the addition amount of the coupling agent is changed, The composition was the same as in Example 1. The type of formulation used in the test is 5 points, of which 3 points are the practical samples and 2 points are the comparative samples. Their characteristics are shown in Table 6.
【0035】[0035]
【表6】 [Table 6]
【0036】カーボンブラックに対するチタネート系カ
ップリング剤の添加量が本願発明の範囲内にある実施試
料17〜19は、シート抵抗値が10Ω/□以下の良好
な電気伝導性を有し、基材に対する密着性も良好であ
る。これに対し、カップリング剤の添加量が少ない比較
試料12は、炭素質粉末の内特にカーボンブラックの分
散状態が不十分であり、被膜が緻密にならず良好な電気
伝導性のものが得られない。一方、カップリング剤の添
加量が多い比較試料13では、被膜中にカップリング剤
が残存し、やはり電気伝導性はよくなく、また、150
℃での熱硬化処理を施してもカップリング剤が液状のま
まで被膜中に残存するために、基材に対する被膜の付着
性が低下し、塗膜の剥離を生じる。Practical samples 17 to 19 in which the addition amount of the titanate coupling agent to the carbon black was within the range of the present invention had a good sheet conductivity of 10 Ω / □ or less, and had good electrical conductivity. Adhesion is also good. On the other hand, the comparative sample 12 containing a small amount of the coupling agent had an insufficient dispersed state of carbon black among the carbonaceous powders, so that the coating was not dense and good electrical conductivity was obtained. Absent. On the other hand, in Comparative Sample 13 in which the amount of the coupling agent added was large, the coupling agent remained in the film, and the electrical conductivity was also poor, and the value was 150
The coupling agent remains liquid in the coating even after the thermosetting treatment at ℃, so that the adhesion of the coating to the substrate is lowered and the coating is peeled off.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明の製造方法によるカーボン系導電
ペーストの構成は上記の通りであるが、このペーストに
より形成したカーボン被膜は、従来のカーボン系導電ペ
ーストにより形成した被膜に比べて、シート抵抗値が1
/4〜1/3程度と低く、高い電気伝導性を示すもので
ある。カーボン系導電被膜は、金属質粉末からなる導電
被膜ほど電気伝導性が良好ではないが、銀粉末における
マイグレーションや銅粉末における酸化などの問題がな
いため、プリント配線基板上に形成する回路配線部につ
いては、金属粉末からなる被膜をカーボン被膜に代替す
ることが可能となり、カーボン系導電ペーストの新たな
用途が期待できる。The structure of the carbon-based conductive paste according to the manufacturing method of the present invention is as described above, but the carbon coating formed by this paste has a sheet resistance higher than that of the coating formed by the conventional carbon-based conductive paste. The value is 1
It is as low as about / 4 to 1/3 and exhibits high electrical conductivity. Carbon-based conductive coatings are not as good in electrical conductivity as conductive coatings made of metallic powders, but there are no problems such as migration in silver powders or oxidation in copper powders. Makes it possible to replace the coating made of metal powder with a carbon coating, and a new application of the carbon-based conductive paste can be expected.
Claims (2)
ル樹脂中に、カーボンブラックと平均粒子径10〜20
μmの天然リン片状黒鉛とからなる炭素質粉末を、ポリ
ビニルブチラールおよびチタネート系カップリング剤と
共に混練して分散させるカーボン系導電ペーストの製造
方法において、前記カーボンブラックとして、ジブチル
フタレート(DBP)吸油量が100gあたり115〜
170ccであるカーボンブラックを使用することを特
徴とするカーボン系導電ペーストの製造方法。1. A carbon black and an average particle diameter of 10 to 20 in a resol type phenol resin dissolved in an organic solvent.
In the method for producing a carbon-based conductive paste, which comprises kneading and dispersing a carbonaceous powder composed of natural scaly graphite having a diameter of μm together with polyvinyl butyral and a titanate-based coupling agent, the carbon black is dibutyl phthalate (DBP) oil absorption amount. Is 115 to 100g
A method for producing a carbon-based conductive paste, which comprises using 170 cc of carbon black.
重量平均分子量は1100〜1530であり、(b)前
記炭素質粉末の天然リン片状黒鉛とカーボンブラックの
配合量は重量比で50:50〜70:30であり、
(c)前記炭素質粉末と前記レゾール型フェノール樹脂
の有効固形分の配合量は重量比で50:50〜60:4
0であり、(d)前記ポリビニルブチラールを前記炭素
質粉末100重量部に対して2〜6重量部添加し、
(e)前記チタネート系カップリング剤を前記カーボン
ブラック100重量部に対して8〜12重量部添加する
ことを特徴とする請求項1に記載のカーボン系導電ペー
ストの製造方法。2. The weight average molecular weight of (a) the resol type phenolic resin is 1100 to 1530, and (b) the blending amount of the natural scaly graphite and carbon black of the carbonaceous powder is 50:50 by weight. ~ 70: 30,
(C) The blending amount of the effective solid content of the carbonaceous powder and the resol-type phenol resin is 50:50 to 60: 4 in weight ratio.
0, (d) 2 to 6 parts by weight of the polyvinyl butyral is added to 100 parts by weight of the carbonaceous powder,
(E) The method for producing a carbon-based conductive paste according to claim 1, wherein 8 to 12 parts by weight of the titanate-based coupling agent is added to 100 parts by weight of the carbon black.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (9)
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---|---|---|---|---|
JP2001019891A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Carbon paste |
US6381121B1 (en) | 1999-05-24 | 2002-04-30 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Solid electrolytic capacitor |
US6556427B2 (en) | 2000-03-28 | 2003-04-29 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
WO2004039898A1 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Inverness Medical Limted | Ink composition and method for use thereof in the manufacturing of electrochemical sensors |
JP2008545823A (en) * | 2005-05-16 | 2008-12-18 | キャボット コーポレイション | Carbon black mixtures and products containing them |
JP2009094155A (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Sanyo Electric Co Ltd | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
JP2011184664A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | Carbon black dispersion |
CN103589198A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-19 | 航天材料及工艺研究所 | Processing method of conductive carbon black used for low compression permanent deformation conductive shielding silicone rubber |
US8715533B2 (en) | 2004-12-17 | 2014-05-06 | Asahi R&D Co., Ltd. | Dielectric raw material, antenna device, portable phone and electromagnetic wave shielding body |
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1995
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Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6381121B1 (en) | 1999-05-24 | 2002-04-30 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Solid electrolytic capacitor |
US6783703B2 (en) | 1999-05-24 | 2004-08-31 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
US7060205B2 (en) | 1999-05-24 | 2006-06-13 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
JP2001019891A (en) * | 1999-07-07 | 2001-01-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Carbon paste |
US6556427B2 (en) | 2000-03-28 | 2003-04-29 | Showa Denko Kabushiki Kaisha | Solid electrolytic capacitor and method for producing the same |
WO2004039898A1 (en) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Inverness Medical Limted | Ink composition and method for use thereof in the manufacturing of electrochemical sensors |
US8715533B2 (en) | 2004-12-17 | 2014-05-06 | Asahi R&D Co., Ltd. | Dielectric raw material, antenna device, portable phone and electromagnetic wave shielding body |
JP2008545823A (en) * | 2005-05-16 | 2008-12-18 | キャボット コーポレイション | Carbon black mixtures and products containing them |
JP2013177609A (en) * | 2005-05-16 | 2013-09-09 | Cabot Corp | Blend of carbon black and product containing the same |
JP2009094155A (en) * | 2007-10-04 | 2009-04-30 | Sanyo Electric Co Ltd | Method for manufacturing solid electrolytic capacitor |
JP2011184664A (en) * | 2010-03-11 | 2011-09-22 | Toyo Ink Sc Holdings Co Ltd | Carbon black dispersion |
CN103589198A (en) * | 2013-10-30 | 2014-02-19 | 航天材料及工艺研究所 | Processing method of conductive carbon black used for low compression permanent deformation conductive shielding silicone rubber |
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